à‰tude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication.

III.5 Propagation de la lumière dans une fibre

Le rayon lumineux subit de multiples réflexions totales internes, lorsqu'il entre dans une fibre optique à l'une de ses extrémités avec un angle adéquat. Ce rayon se propage alors jusqu'à l'autre extrémité de la fibre sans perte, en empruntant un parcours en zigzag.

Figure 20: Propagation d'un rayon lumineux dans une fibre optique.

La propagation de la lumière dans la fibre peut se faire avec très peu de pertes même lorsque la fibre est courbée.

Une fibre optique est souvent décrite selon deux paramètres :

4. Le premier est la différence d'indice normalisée, qui donne une mesure du saut d'indice entre le coeur et la gaine. A = 11 -- 71

1.

4. Le second est l'ouverture numérique (ON) de la fibre (NA. pour Numerical Aperture). Concrètement, ce paramètre est le sinus de l'angle d'entrée maximal de la lumière dans la fibre pour que la lumière puisse être guidée sans perte. Cet angle est mesuré par rapport à l'axe de la fibre.

N.A = sinO_oN = j nt -- n~

o₀ : permet de définir un cône (ou angle) d'acceptance pour lequel tout rayon entrant est guidé

dans la fibre grâce à la réflexion totale.

Si ON (ouverture numérique) est faible, la bande passante sera améliorée, mais l'injection de

lumière sera plus délicate.

L'ON représente donc la capacité de la fibre à collecter la lumière qu'elle pourra propager (angle d'acceptance). Elle est représentée par la figure suivante.

Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page 34

Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication

Gains

Rayons limites
Rayon propagé

Figure 21: Ouverture numérique

Moins l'ouverture numérique est petite, plus nous approchons de la propagation en mode unique. Ce mode est exploité uniquement par la fibre monomode.

III.5 Propagation de la lumière dans une fibre

III.5.1 Les modes de propagation

L'approche par les lois de l'optique ne suffit pas à expliquer tous les phénomènes se produisant dans la fibre. La propagation de la lumière en tant qu'onde électromagnétique peut être totalement caractérisée par les équations de Maxwe11²⁶.

On peut représenter ces différents modes comme étant les possibilités de chemins des rayons lumineux dans le coeur :

Mode guidé A I-a fuite
	Mode d'ordre bite Mode de coeur Mode d'ordre élevé- levé motte Motte de gaine

Figure 22: Les modes de propagations possibles

Le nombre de modes possible dans une fibre dépend : 4. De la longueur d'onde ( %1,)²⁷ de la source ; 4. Du diamètre de coeur (D) ;

4. De l'ouverture numérique (ON).

²⁶ https://fr.wilcipedia.org/wiki/%C3%89quations_de_Maxwell

²⁷ ) =C/F : C étant la célérité ; s'exprime en m/s et F est la fréquence ; s'exprime en Hz

Réalisé par DINGAMADJI Michael, Ing. Télécoms&Réseaux Page 35

Étude d'une solution d'un réseau d'accès optique dans les systèmes de communication

Selon les modes de propagation, il existe donc deux grands types de fibres : les fibres monomodes et les fibres multimodes.